细胞生活的环境

细胞生活的环境第1页，课件共48页，创作于2023年2月血细胞比较血细胞和草履虫两者生活环境的异同项目生存环境获取营养的方式草履虫（单细胞生物）血细胞水环境中血浆中直接从水中获取生存所必需的养料和氧，并把代谢的废物直接排入水中（水体干涸就会休眠或死亡）。直接从血浆（内环境）中获取进行生命活动所需要的物质，同时又不断排出代谢产生的废物。

所有的生命系统都存在于一定的环境中，与环境之间进行着物质和能量的交换。第2页，课件共48页，创作于2023年2月一、体内细胞生活在细胞外液中血浆组织液淋巴等生物体内以水为基础的液体统称为体液体液细胞内液细胞外液（存在于细胞内，约占2/3）（存在于细胞外，约占1/3）内环境由细胞外液构成的液体环境1、体液的概念2、体液的组成（约占人体的60%~70%，占体重的65%以上）第3页，课件共48页，创作于2023年2月是血细胞直接生活的环境。是体内绝大多数细胞直接生活的环境。是淋巴细胞和吞噬细胞直接生活的环境血浆：组织液：淋巴：第4页，课件共48页，创作于2023年2月血浆﹑组织液和淋巴之间的关系第5页，课件共48页，创作于2023年2月血浆组织液淋巴经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入毛细血管动脉端毛细血管静脉端10%渗入渗入毛细淋巴管血浆﹑组织液和淋巴之间的关系营养物质代谢废物组织细胞第6页，课件共48页，创作于2023年2月①组织液、血浆间的双向交换当血浆流经毛细血管时，水和一切能够透过毛细血管壁的物质可以在毛细血管动脉端渗出，进入组织细胞间隙而成为组织液，绝大多数的组织液在毛细血管静脉端又可以重新渗入到血浆中，因此组织液和血浆之间可进行双向物质交换。②组织液、淋巴间的单向交换及淋巴、血浆间的单向交换少量的组织液还可以渗入毛细淋巴管，形成淋巴，淋巴经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中。因此，淋巴与组织液之间的物质交换是单向的，淋巴和血浆之间的物质交换也是单向的。第7页，课件共48页，创作于2023年2月

一种

，类似于海水。这在一定程度上反映了

。

细胞外液二、细胞外液（内环境）的成分成分本质：盐溶液水（约90%）、无机盐（约1%，如Na+、Cl-）、蛋白质（7%～9%）、血液运送的物质【营养物质、代谢废物（如：葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、维生素、气体（O2、CO2）、尿素、分泌蛋白（抗体、淋巴因子）、激素（如胰岛素）、神经递质、病原体等】。

组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近，但血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质含量较少。生命起源于海洋组织液淋巴血浆第8页，课件共48页，创作于2023年2月特别提醒

①内环境是对于多细胞生物而言的，单细胞生物无所谓内环境。②内环境与细胞外液是同一概念。内环境是相对于外界环境提出的，细胞外液是相对于动物和人的细胞内液提出的。内环境主要包括组织液、血浆和淋巴，但不是说就只有这三种。例如，脑脊液（约100~150mL）也属于内环境组成成分。③正常内环境中必定有活细胞存在。④人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺、子宫等有孔道与外界相通的结构中的液体应视为外部环境。⑤其里面液体如尿液、泪液、消化液（胆汁、原尿、唾液）等都不是细胞外液。脑脊液为无色透明的液体，充满在各脑室、蛛网膜下腔和脊髓中央管内。脑脊液由脑室中的脉络丛产生，与血浆和淋巴液的性质相似，略带粘性。第9页，课件共48页，创作于2023年2月⑥血浆蛋白是血浆中蛋白质的总称，属于内环境的成分；而血红蛋白们于红细胞内，不是内环境的成分；血液包括血浆和血细胞，因此血液也不能算作内环境的成分。⑦消化酶（如：胰蛋白酶由消化腺分泌到消化道中）；胞内酶（如：呼吸酶、细胞氧化酶）；载体（位于细胞膜上）、递质小泡等都不属于内环境成分。⑧囊泡和神经递质（乙酰胆碱等）则要视情况而定，若在细胞里面，则不属于内环境，反之就属于）第10页，课件共48页，创作于2023年2月例1：如图为人体内环境三种主要组成部分之间的相互转化模式图，则(

)A．乙的成分可能有抗体、神经递质和氨基酸B．甲中含有血红蛋白、O2和葡萄糖等成分C．与甲相比，乙和淋巴的蛋白质浓度较高D．细胞代谢废物经细胞膜进入甲√第11页，课件共48页，创作于2023年2月为什么人体环境的“内”与“外”是相对的从整个人体角度来看，人体的外环境是人体所生活的外部环境，人体的内环境则指由血浆、组织液、淋巴等所组成的细胞外液。从细胞角度看，细胞的外环境即是细胞外液，而内环境则是细胞内液。1.各种细胞直接的生活环境：（1）血细胞直接的生活环境是

；（2）绝大多数组织细胞直接的生活环境是

；（3）毛细血管壁细胞直接的生活环境是

；（4）毛细淋巴管壁细胞直接的生活环境是

。？血浆组织液血浆和组织液淋巴和组织液第12页，课件共48页，创作于2023年2月三、细胞外液的理化性质1.渗透压（1）概念:指溶液中溶质微粒对水的吸引力。（2）大小：取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目：

例如：37℃时人的血浆渗透压约为770kPa。（3）影响血浆渗透压大小的因素:主要与无机盐（细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-）、蛋白质的含量有关。溶质微粒数量对水的吸引力渗透压大小越多越少越大越大越小越小第13页，课件共48页，创作于2023年2月（3）影响细胞外液渗透压的因素比较

（以血浆为例）①组织液、淋巴中蛋白质含量很少，故

，

对血浆渗透压的影响较大，可引起组织水肿。②糖尿病患者，因血糖浓度比较高，对血浆渗透压的影响比较大，使得血浆渗透压

，故糖尿病患者常常感觉口渴。特别提醒考试时应注意考查内容是细胞外液的渗透压，还是细胞内液的渗透压，不能都写成渗透压。例如，下丘脑能够感受细胞外液渗透压变化；下丘脑具有细胞外液渗透压感受器。营养不良升高第14页，课件共48页，创作于2023年2月医院里给病人输液时，能否用蒸馏水作为药物溶剂？为什么？提示：给病人输液时，必须使用0.9%的生理盐水，而不能用蒸馏水，因为用蒸馏水作为药物溶剂，输入血管后会降低血浆的渗透压，导致血细胞肿胀甚至破裂。而0.9%的生理盐水是血浆的等渗溶液，作为药物溶剂输入血管，基本不会影响内环境的渗透压。想一想第15页，课件共48页，创作于2023年2月二.酸碱度

1.正常人的血浆近中性，在缓冲物质的调节下始终维持在7.35~7.45。2.维持酸碱平衡的因素：存在缓冲对，如H2CO3/NaHCO3,NaH2PO4/Na2HPO4

3.血浆pH值调节过程：（1）当酸性物质增加时（如乳酸[HL]过多时）

HL+NaHCO3——→NaL+H2CO3H2CO3——→H2O+CO2（2）当碱性物质增多时（如[Na2CO3]）

Na2CO3+H2CO3——→2NaHCO3呼吸运动排出肾脏排出三.温度人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。人体内酶的最适温度也是37℃左右。温度过高或过低都会影响酶的活性，从而影响人体的新陈代谢。第16页，课件共48页，创作于2023年2月为什么发烧时会出现食欲不振、四肢无力等症状？想一想提示：这是由于体温升高，影响了消化酶等各类酶的催化功能，导致消化不良和其他代谢活动的紊乱。第17页，课件共48页，创作于2023年2月内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。与体内各系统间发生密不可分的功能联系，如图：四、内环境的作用第18页，课件共48页，创作于2023年2月五、内环境稳态的重要性（1）内环境的稳态概念：

正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。（2）调节机制：神经—体液—免疫调节（3）实质：内环境的各种化学成分和理化性质在一定范围内维持相对稳定的状态。包括水、无机盐、各种营养物质、代谢产物、PH、渗透压、温度等多个方面的相对稳定。第19页，课件共48页，创作于2023年2月强调：①稳态不是恒定不变的，而是相对恒定的一种动态变化；②这种动态变化保持在—定范围内。如正常情况下，人的体温变化范围是：

36.5~37.5℃;

血液的pH变化范围是：

7.35~7.45；

血浆渗透压一般为：

770kPa（37℃时）；

血糖正常水平为：

0.8~1.2g/L。第20页，课件共48页，创作于2023年2月2.内环境稳态的重要意义

内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。（1）渗透压是维持组织细胞结构与功能的重要因素；（2）适宜的体温和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件；（3）正常的血糖水平和血氧含量是供给机体所需能量的重要保障；（4）内环境中过多的代谢产物如尿素、CO2等会使机体中毒。（5）内环境稳态失调时，机体就会受到严重危害，影响正常生命活动的进行。第21页，课件共48页，创作于2023年2月

发烧的病人严重高原反应（4）人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。第22页，课件共48页，创作于2023年2月

内环境稳态失调后会出现什么现象呢？

内环境稳态失调的病例有：

尿毒症、糖尿病、高山缺氧反应、发高烧、严重腹泻、酸碱中毒等。

血糖浓度过低可能出现低血糖症；血糖浓度过高可能出现糖尿病。

当血液中钙的含量过低时，会影响骨发育，出现佝偻病等；血钙过高则会引起肌无力等症状。肾脏是形成尿液的器官，当发生肾功能衰竭时，就会出现尿毒症，最终会引起死亡。第23页，课件共48页，创作于2023年2月

组织水肿是由于组织液过多造成的，主要原因包括以下几个方面：（1）营养不良，血浆蛋白或细胞内蛋白质减少，使血浆浓度降低或细胞内液浓度下降，水分渗出增多，组织液增多。（2）淋巴回流受阻（如某种寄生虫寄生在人体淋巴管内，会造成下肢肿胀），组织液中大分子蛋白质不能回流至毛细淋巴管而致使组织液浓度升高。（3）过敏反应中的组织胺释放引起毛细血管通透性增高，血浆蛋白进入组织液使其浓度升高，吸水造成水肿。（4）组织细胞代谢旺盛，代谢产物增加时，引起组织液浓度升高。（5）肾小球肾炎，使血浆蛋白随尿液排出体外，血浆浓度下降，吸水能力降低。第24页，课件共48页，创作于2023年2月人的一生中，脑发育的关键时期是胎儿期和婴儿期。如在这一时期，蛋白质摄入不足，会导致脑的重量减轻，脑细胞减少，同时儿童血浆中血浆蛋白减少，导致血浆的水分渗透到组织液，使组织液水分过多，出现浮肿，特别表现在头部，出现“大头娃娃”。淋巴水肿第25页，课件共48页，创作于2023年2月讨论：如何预防内环境稳态失调、保持机体健康？从外界环境和机体自身调节能力两个方面去思考（1）保护我们的生存环境，防治环境污染。（2）加强自我保健，为机体保持健康创造有利条件。（3）加强体育锻炼，增强体质，提高机体适应外界环境的能力。第26页，课件共48页，创作于2023年2月

实验：生物体维持pH稳定的机制1.

实验目的采用对比实验的方法，通过比较自来水、缓冲液、生物材料中加入酸或碱溶液引起的pH不同的变化，定性说明生物体内液体环境与缓冲液相似，从而说明生物体pH相对稳定的机制。2.实验原理细胞代谢会产生许多酸性物质，如碳酸等，人和动物吃的食物消化吸收后经代谢会产生一些酸性或碱性物质，这些酸性或碱性物质进入内环境，常使pH发生偏移。但一般情况下，机体能通过

使pH稳定在一定范围内。缓冲物质第27页，课件共48页，创作于2023年2月3.材料用具4副防护手套、50mL烧杯1个、50mL量筒1个、彩色铅笔、pH计或万用pH试纸、镊子1把、自来水、

物质的量浓度为0.1mol/L的HCl（盛于滴瓶中）、物质的量浓度为0.1mol/L的NaOH（盛于滴瓶中）、生物材料（肝匀浆、马铃薯匀浆、用水5倍的水稀释的鸡蛋清、黄瓜匀浆）、pH=7的磷酸缓冲液。第28页，课件共48页，创作于2023年2月4.方法步骤（1）以4人为一组。在记录本中，画一个如下表所示的记录表。（2）将25mL

倒入50mL烧杯中。（3）用pH计或pH试纸测试

，并作记录。加入０．１mol/LHCl加入０．１mol/LNaoＨ加入不同数量液滴后的pH加入不同数量液滴后的pH０５1015202530０５1015202530自来水缓冲液生物材料１生物材料２不同实验材料pH变化记录表自来水起始的pH第29页，课件共48页，创作于2023年2月（4）一次加一滴0.1mol/LHCl，然后

。加入5滴后再测pH，重复这一步骤直到加入了30滴为止。将pH测定结果记入表中。（5）

并向其中倒入25mL

。测定并记录起始的pH。再如步骤（4），一滴一滴地加入0.1mol/L的NaOH，测定并记录pH。（6）充分冲洗烧杯，用

代替自来水，重复步骤（2）至步骤（5），记录结果。（7）充分冲洗烧杯，

分别代替自来水，重复步骤（2）至步骤（5），记录结果。轻轻摇动充分冲洗烧杯自来水缓冲液选两种生物材料

第一次“充分冲洗烧杯”是为了避免酸性物质HCl与碱性物质NaOH发生中和发应，使实验现象不明显，减少误差。

第二次和第三次“充分冲洗烧杯”是为了防止不同的生物材料混合，影响实验效果。生物材料最好是一种植物材料，一种动物材料第30页，课件共48页，创作于2023年2月（８）根据所得数据，以酸或碱的滴数为横轴，以pH为纵轴，画出自来水pH变化的曲线。以实线表示加入酸后pH的变化，虚线表示加入碱后的变化。再用其它颜色的线条分别表示生物材料、缓冲液pH的变化情况，也同样以实线和虚线分别表示加入酸和碱的变化。加入0.1mol/LHCl加入0.1mol/LNaOH加入不同数量液滴后的PH加入不同数量液滴后的PH051015202530051015202530自来水6.44.93.82.62.21.81.76.48.09.210.610.911.111.2缓冲液7.07.07.07.07.07.07.07.07.07.07.07.07.07.0肝匀浆6.05.75.55.14.84.64.66.06.36.56.87.07.37.5地瓜匀浆6.35.54.94.33.93.73.76.37.07.57.88.28.48.5苦瓜匀浆6.25.44.94.54.03.83.86.27.07.88.28.68.89.0福寿鱼鱼肉匀浆6.36.05.64.94.43.73.56.36.87.38.08.48.88.8福寿鱼鱼杂匀浆6.15.54.64.23.93.63.46.16.67.07.37.67.77.9不同实验材料PH变化记录表第31页，课件共48页，创作于2023年2月下面是以利用肝、地瓜、苦瓜、福寿鱼鱼肉、福寿鱼鱼杂作生物材料得到的数据和绘制的曲线图。5．实验结果预测与结论分析无论滴加盐酸还是NaOH溶液，在一定范围内生物材料的pH均保持相对稳定；但当滴加盐酸或NaOH溶液过量时，pH改变，说明调节能力有限第32页，课件共48页，创作于2023年2月实验结果预测与结论分析

缓冲液和生物材料由于存在缓冲物质，所以加入酸或碱后，pH变化不大。而自来水不存在缓冲物质，所以加酸或碱后，pH变化比较大。3．实验注意事项(1)加入酸或碱时，要一滴一滴加入，并严格控制滴数。(2)盐酸和氢氧化钠均有腐蚀性，避免其与皮肤和眼睛接触。(3)冲洗烧杯一定要充分，否则将影响实验结果。(4)至少选两种生物材料进行实验。(5)绘制pH变化曲线时一定要用不同颜色的笔标明。第33页，课件共48页，创作于2023年2月实验结果可能有误差的原因：（1）烧杯清洗不干净。（2）加入酸、碱后不摇动或摇动不均匀、不彻底。（3）加入酸、碱后不待其稳定就立即测pH等。第34页，课件共48页，创作于2023年2月内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介小结：（1）体内细胞直接与内环境进行物质交换。（2）内环境与外界环境进行的物质交换。需要体内各器官系统的参与。与新陈代谢直接有关的四个系统：

循环、呼吸、消化、泌尿系统。对新陈代谢起着调节作用的系统是：

神经系统、内分泌系统和免疫系统。（3）细胞和内环境是相互影响、相互作用的。细胞不仅依赖内环境，也参与了内环境的的形成与维护。第35页，课件共48页，创作于2023年2月探究实验：血液中含有钙，它与血液凝固有关，如果设法除去血液中的钙，可阻止血液凝固。（柠檬酸钠能去除血液中的钙）。请你协助设计一份探究计划，证明这一结论。(1)探究的问题：

。(2)做出的假设：

。(3)材料器具：试管架、试管2支、标签2张、新鲜动物血液、柠檬酸钠溶液、生理盐水(4)实验步骤：①先用标签“甲”和“乙”对两支试管进行编号。②在“甲”试管中加入少量柠檬酸钠，“乙”试管中

。钙对血液凝固有没有影响钙对血液凝固有影响加等量生理盐水第36页，课件共48页，创作于2023年2月③取新鲜动物血液10mL，在两支试管中各加入5mL并轻轻震荡，然后将试管静置于试管架上。④15min后，可见“甲”试管中的血液_______，“乙”试管中的血液_______。(5)实验结论：

钙与血液凝固有关。不凝固凝固第37页，课件共48页，创作于2023年2月例1：稳态概念起源于内环境的稳定，后来逐渐发展成为适用于整个生物科学的基本概念。对此不正确的理解是（）A．人体内环境稳态具体是指内环境的温度、渗透压和酸碱度的恒定不变B．稳态下内环境的各种成分含量相对稳定，但成分不断更新C．人体、种群、生态系统等生命系统的各个层次均存在稳态D．生态系统之所以能维持相对稳定，是因为生态系统存在自我调节能力解析：稳态指的是相对平衡状态，而不是恒定不变的状态；内环境是细胞所生活的液体环境，需要不断地为细胞提供原料与能量，不断地运输细胞所产生的代谢产物；不同的系统都存在一定的相对稳定性。A第38页，课件共48页，创作于2023年2月例2：人体在剧烈运动以后，你预测血浆中的pH将会发生什么变化？并解释其原因（）A．pH略有下降，原因是骨骼肌无氧呼吸时产生的乳酸进入血浆，乳酸是酸性物质B．pH不变，原因是骨骼肌无氧呼吸产生的乳酸不会进入血浆C．pH升高，原因是骨骼肌产生的乳酸进入血浆后与血浆中的Na＋结合形成乳酸钠，乳酸钠是碱性的D．pH略有下降，原因是骨骼肌无氧呼吸的中间产物——丙酮酸进入血浆后造成的解析：人体骨骼肌细胞在缺氧状态下，可以进行无氧呼吸产生乳酸和少量的能量；乳酸属于酸性物质。A第39页，课件共48页，创作于2023年2月例3：下图是人体某组织结构示意图，①②③④分别表示人体内不同部位的液体。据图判断下列说法正确的是（）A人体的内环境是由①②③④组成的B②中含激素、血红蛋白、乳酸、CO2等物质C浆细胞分泌的抗体先进入③，再进入④D血浆中的氧进入组织细胞的途径是②→③→④解析：毛细淋巴管的一端是一个盲端，组织细胞周围的液体为组织液，细胞内液不属于内环境；

血红蛋白是红细胞内部的蛋白质，属于细胞内液，不属于内环境；

抗体不进入细胞内；组织细胞直接从组织液中吸收氧气。D×第40页，课件共48页，创作于2023年2月例4下列有关内环境稳态的实例，不正确的是（）A.HCO3-与HPO42-等离子相互作用，维持血浆pH在7.35～7.45之间

B人体内的吞噬细胞清除衰老、破损和异常的细胞

C人体受到寒冷刺激，甲状腺激素分泌增多，加速细胞代谢，使机体产生更多的热量，使体温升高

D人体每天从饮食中获得水和各种无机盐，同时又通过多种途径排出一定量的水和无机盐解析：人体主要通过神经—体液—免疫调节网络，实现内环境的稳态。B项是人体免疫系统的作用，C项是人体通过增加甲状腺激素的分泌，使机体产生更多的热量，维持体温恒定，不会使体温升高。D项是通过神经—体液的协调活动维持人体水和无机盐的平衡。C第41页，课件共48页，创作于2023年2月例5：下图为一健康人的细胞直接与内环境进行物质交换示意图。下列说法正确的是（）A．若③为组织细胞，其中的水可来自于②和④B．若③为脑细胞，②处的氧气浓度低于③处，而CO2的浓度则相反C．若③为骨骼肌细胞，饭后五小时①处的血糖浓度低于⑤处D．若③为胰岛B细胞，饭后半小时⑤处的胰岛素浓度高于①处解析：组织细胞中的水不会直接来自于淋巴；氧气只能从高浓度向低浓度方向扩散，脑细胞需要氧气；骨骼肌中的肌糖原不能分解变成葡萄糖；饭后半小时，胰岛素的分泌量要增加，降低血糖浓度。D×高于高于第42页，课件共48页，创作于2023年2月例6：稳态是人体进行正常生命活动的必要条件，正常人体内环境的特征是（）A．血浆的酸碱度近中性，pH为7.35～7.45B．血浆的渗透压高于细胞内液的渗透压

C．男性每100mL血液中血红蛋白含量约12～15gD．细胞外液的温度一般低于37℃解析：

每100mL血液中血红蛋白含量，男性约12～15g，女性约10.5～13.5g；

细胞外液的温度一般在37℃。A第43页，课件共48页，创作于2023年2月例6：下列关于人体内环境的描述中，错误的是（）A血浆的主要成分包括水、葡萄糖、血红蛋白和激素等B免疫对内环境稳态具有重要作用CHCO3-、HPO42-等参与维持血浆pH相对